Voortgang van de bouw voor VEX GO – VEX-bibliotheek

Invoering

Het doel van dit artikel is om de routekaart uit te leggen voor het beginnen met bouwen met VEX GO. Dit artikel is bedoeld voor degenen die heel nieuw zijn en niet bekend zijn met hun kits, en biedt essentiële informatie bij het navigeren door het VEX GO-systeem. Vergeet niet dat er geen goede of foute manier is om vrij te bouwen. Er zit een bijna oneindige combinatie van onderdelen in de Kit, dus waarom zou er maar één oplossing zijn? Dit artikel hoopt je wegwijs te maken in dit intimiderende onderwerp en het minder eng te maken.

De routekaart voor bouwen kent grofweg drie aandachtspunten om op weg te gaan naar de eindbestemming van vrij bouwen:

Bouwinstructies
Wijzigingen
Gratis gebouw

We raden u aan elke stop grondig te verkennen voordat u verdergaat met uw bouwreis. De eerste stop op onze route is Build Instructions.

Bouwinstructies

Om te beginnen wordt voorgesteld om door de VEX GO-bouwinstructies te navigeren die u kunt vinden op builds.vex.com. Bouwinstructies zijn vooraf bepaalde stapsgewijze instructies die een gebruiker begeleiden bij het bouwen van een bepaalde build. Sommige bouwwerken zijn slechts constructie, wat betekent dat ze helemaal geen aandrijving hebben, zoals de Unpowered Super Car. Anderen worden aangedreven met behulp van motoren en schakelaars (vooruit, achteruit en uit), zoals de Spirograph. Terwijl anderen worden aangedreven en gecodeerd met behulp van een VEX GO Brain, zoals de Code Base. Deze vooraf bepaalde builds worden gebruikt in VEX GO STEM Labs. Deze Labs bieden docenten zeer uitgebreide activiteiten die bij elk bouwwerk kunnen worden gedaan, waardoor ze een startpunt krijgen voor het gebruik van de bouwwerken en bouwinstructies met leerlingen. Door te beginnen met bouwinstructies en STEM Lab-activiteiten kunnen docenten een basis leggen voor leerlingen, zodat ze voorbereid zijn om later complexere uitdagingen aan te gaan.

Hier afgebeeld (in de volgorde van links naar rechts): Supercar zonder aandrijving (alleen constructie); Spirograaf (aangedreven); Code Base (aangedreven en gecodeerd)

Bouwinstructies ondersteunen het leren van studenten

Het volgen van een afzonderlijke set bouwinstructies is een uitstekende manier om niet alleen vertrouwd te raken met de kit en de onderdelen die erin zitten, maar ook om voorbeelden te zien van hoe bepaalde onderdelen functioneren en waarom ze in bepaalde builds worden gebruikt. Het volgen van deze inleidende builds kan de cognitieve belasting verminderen en u in staat stellen verder te gaan op uw bouwreis. De cognitieve belastingstheorie probeert uit te leggen hoe het vermogen van een leerling om nieuwe informatie te verwerken kan worden beïnvloed door de hoeveelheid informatie die moet worden gebruikt om de taak te voltooien.¹ Tijdens een probleemoplossend proces, zoals het ontwerpen en bouwen van een object om een taak te voltooien, moeten leerlingen bijvoorbeeld zoveel dingen direct beschikbaar hebben in hun werkgeheugen, van het doel, het plan, de beperkingen, naar het daadwerkelijke proces van het met elkaar verbinden van twee stukken. Om leerlingen te helpen een grote taak als deze te beheren, kan het opsplitsen in kleinere componenten de last beter beheersbaar maken. Door te bouwen op basis van bouwinstructies kunnen leerlingen zich concentreren op hoe de onderdelen met elkaar verbonden zijn om zo een groter object te creëren. Hoe meer leerlingen dit oefenen, de acties die bij een bouwtaak betrokken zijn, vereisen niet dezelfde hoeveelheid nadenken; waardoor cognitieve capaciteit vrijkomt voor concepten zoals ontwerpen of itereren op een build.

Er zijn ook veel andere vaardigheden die worden gebruikt en ontwikkeld bij het volgen van discrete bouwinstructies, zoals ruimtelijk redeneren. Ruimtelijke vaardigheden vormen een fundamenteel onderdeel van leren en zijn een overkoepelende term voor een aantal cognitieve processen die worden gebruikt om ruimtelijke informatie op te merken en ermee te werken.² Hoe we betekenis geven aan objecten en hun eigenschappen en beweging in de ruimte, het vermogen om een mentaal model van een object of een probleem te creëren, of om dat object in onze geest te transformeren, maken allemaal deel uit van ruimtelijk redeneren. Door na te denken over hoe dit er in de praktijk uit ziet en uw bouwwerk of stukken op dezelfde manier te oriënteren als weergegeven in de bouwinstructies, kunt u ruimtelijk redeneren ontwikkelen, een belangrijke vaardigheid die u later in het meer geavanceerde bouwen zult hebben.

Deze bouwstrategie kan leerlingen helpen de vele verschillende soorten verbindingen te begrijpen terwijl ze bouwen, en in te zien dat alle bouwwerken slechts een speciale reeks van deze verbindingen zijn. Na verloop van tijd kunnen ze het inzicht ontwikkelen dat elk onderdeel dat in een bouwwerk wordt gestoken een specifieke functie moet hebben, of het nu gaat om vorm, structuur, beweging, intelligentie of decoratie!

Deze vaardigheden zijn niet alleen nuttig bij het opbouwen, maar door deze vaardigheden op te bouwen en te versterken kunnen leerlingen ook hun wiskundig denken ondersteunen.³ Een groot deel van het wiskundig denken is gebaseerd op het vermogen van leerlingen om een mentaal model van een probleem te creëren. Door te oefenen met bouwen, oefenen leerlingen niet alleen hun spieren voor ruimtelijk redeneren uit, maar bouwen ze ook hun mentale modelleringsvermogen op dat later het leren van wiskunde kan ondersteunen.⁴ Voor meer informatie over het gebruik van VEX GO ter ondersteuning van wiskundig denken, zie dit artikel.

Wijzigingen

Denk er zo over na; “Aanpassingen” vormen de brug tussen gestructureerd bouwen (met behulp van de bouwinstructies) en vrij bouwen. Bij gestructureerd bouwen heb je in principe alle antwoorden op waarom bouw ik, hoe bouw iken wat bouw ik. Bij gratis bouwen moet je alle antwoorden zelf ontdekken. Aanpassingen zijn een geweldige manier om deze vragen gemakkelijker te kunnen beantwoorden, zonder ze allemaal in één keer te hoeven beantwoorden.

In de activiteit Ramp Racers zullen de leerlingen bijvoorbeeld kleine wijzigingen aanbrengen in de constructie van Hellend vlak. Dit geeft de leerlingen enige keuze in hoe ze de build willen bewerken, zonder het gebrek aan structuur dat vrij bouwen heeft. Hierdoor kunnen leerlingen zich concentreren op minder variabelen die tegelijk moeten veranderen, totdat ze meer leren over de onderdelen in de GO Kit, hoe ze functioneren en hoe ze bepaalde mechanismen kunnen bouwen.

Andere voorbeelden die hiervan gebruikmaken zijn de Super Car, Robotarm, Code Baseen de aanpassingen aan de klauw in Lab 2 van de aanpassingsklauw STEM Lab.

Bepaalde bouwseries, zoals de Super Car (hieronder afgebeeld), bieden een andere manier om bouwen met aanpassingen te verkennen. De bouw vordert naarmate de behoefte aan de robot verandert. Reeksen van constructies zoals de Super Car bieden de mogelijkheid om het verband tussen een aanpassing en een behoefte te onderzoeken. Of de 'behoefte' nu wordt gedefinieerd door een STEM Lab-activiteit of door de leerlingen zelf, het is belangrijk om de veranderingen in de build te kunnen verbinden met de mogelijkheden van de build.

Eén strategie om van aanpassingen naar gratis bouwen te helpen, is door na te denken over aanpassingen die je kunt aanbrengen om de huidige bouwwerken die je al hebt voltooid te verbeteren. Dit is de volgende stap op weg naar vrij bouwen, omdat het je aanzet om na te denken, te plannen en je revisie van een bouwwerk te creëren.

Gratis gebouw

Begin

Een ontwerp helemaal opnieuw opbouwen kan in eerste instantie overweldigend lijken. Echter, gebruik makend van bouwtechnieken zoals die geïntroduceerd in het artikel Intro to Building STEM Lab Unit en het artikel Key Ideas for Building with VEX GO kunnen op alle soorten gebouwen worden toegepast om deze taak beter beheersbaar te maken.

Denk er zo over na; er is bijna een oneindige combinatie van de onderdelen en verbindingspatronen in uw VEX GO-kits. Als deze bewering waar is, is wiskundig gezien alles mogelijk. Je hoeft alleen maar die exacte formule te vinden om al je problemen te beantwoorden. De vraag die daarbij opkomt is: “Waar moet ik beginnen?”

Startlijn

Deze vraag is moeilijk. Wanneer u begint met vrijbouwen, is het zeker de moeite waard om aan te geven waarom en met welk doel u vrij bouwt. Het is vaak nuttig om uw denk- en ontwerpbeperkingen te documenteren voordat u begint met bouwen.

U kunt een diagram maken met de doelen die u met uw ontwerp wilt bereiken.
- Enkele voorbeelden van doelen die u mogelijk wilt bereiken zijn:
  - Ik wil dat het ontwerp snel gaat
  - Ik wil dat het ontwerp hoog reikt
  - Ik wil dat het ontwerp heel weinig weegt
  - Ik wil dat het ontwerp heel klein is
  - Ik wil dat het ontwerp rijdt en draait
  - Ik wil dat het ontwerp objecten oppakt en verplaatst
U kunt ook een diagram maken met de beperkingen van uw ontwerp. Een GO Kit heeft bijvoorbeeld een vast aantal onderdelen. Misschien heb je een ontwerp in gedachten, maar heb je niet genoeg van een bepaald onderdeel om het te bouwen.
- Enkele voorbeelden van beperkingen waarmee u mogelijk rekening moet houden, zijn:
  - Kan alleen GO-onderdelen gebruiken
  - Kan alleen structurele componenten gebruiken (geen motoren of andere elektrische stroom)
  - Er kunnen slechts minder dan 50 stuks worden gebruikt
  - Je kunt alleen de vier wielen gebruiken die in de set zitten
  - Moet in een bepaald tijdsbestek worden gebouwd

Het is belangrijk om deze vragen op een rij te zetten, niet alleen om ze te onthouden, maar ook om op koers te blijven. Met oneindige combinaties van verbindingen kan het moeilijk zijn om precies te onthouden waarom je bent begonnen als je eenmaal bent begonnen. Het opsommen van uw doel en alle beperkende factoren kan ervoor zorgen dat u creëert wat u oorspronkelijk wilde.

Ontwerp, creëer en herhaal

Het kennen van uw doel en beperkingen vormt de basis voor het ontwerpen van uw oplossing. Voordat u gaat bouwen, is het belangrijk om een plan te hebben. Bouwinstructies bieden een zeer specifiek en gedetailleerd bouwplan. Bij vrij bouwen kunnen de plannen van de leerlingen losser zijn, maar ze moeten wel een soort schets bevatten van wat ze proberen te bouwen. Dit betekent dat ze oefenen met het creëren van een mentaal model van hun idee, dat overbrengen op papier en vervolgens hun tekening matchen met de daadwerkelijke stukken uit de kit.

Als je eenmaal hebt uiteengezet wat je wilt bereiken met je lichaamsbouw en de factoren die direct tussen jou en dat doel in liggen, is het een evenwichtsoefening. U moet de perfecte balans vinden tussen uw beperkingen en uw doelen om te creëren wat u precies wilt bereiken.

Wees niet bang om nieuwe dingen te proberen! Het is belangrijk dat u bij het experimenteren met deze mogelijke oplossingen en builds niet één specifiek pad volgt. Met een vrijwel oneindige combinatie van onderdelen in de kit is er zeker meer dan één benadering voor uw probleem! Test en herhaal uw build om er zeker van te zijn dat deze uw doel bereikt en nog steeds aan uw beperkingen voldoet. Het hele gratis bouwproces is ontzettend leuk omdat jij zelf het stuur in handen hebt!

¹ Sweller, J., van Merriënboer, JJG & Paas, F. Cognitieve architectuur en instructieontwerp: 20 jaar later. Educ Psychol Rev. 31, 261–292 (2019). https://doi.org/10.1007/s10648-019-09465-5

² Cameron, Claire E. Interview door Jason McKenna. Interview met Claire Cameron Deel 1: School Readiness, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-1-school-readiness.

³ Cameron, Claire E. Praktisch, geest bij: hoe executieve functies, motorische en ruimtelijke vaardigheden de schoolbereidheid bevorderen. Leraren College Press, 2018.

⁴ Idem.